地热钻井工程施工组织设计目录第一章前言------------------------------------------------ 1 第二章概述--------------------------------------------- ----- 1 第一节自然地理与交通概况------------------------------------- 1 第二节区域水文和地热地质条件概述------------------------- 2 第三节地质构造和地层概况------------------------------------- 2 第三章钻井设备--------------------------------------------- 4第一节钻井设备与配套------------------------------------------ 4第二节钻井设备的布设安装------------------------------------ 6第三节井场动力解决方案--------------------------------------- 8第四章钻井与成井工艺----------------------------------------- 9第一节钻井结构与套管程序------------------------------------- 9 第二节钻井工艺---------------------------------------------------- 11 第三节钻井综合技术措施---------------------------------------- 12 第四节钻井液与固控措施---------------------------------------- 14 第五节钻井新技术、新工艺的应用--------------------------- 15 第六节成井工艺---------------------------------------------------17 第五章地热井工程质量------------------------------------21 第一节钻井质量要求---------------------------------------------21第二节质量保证措施---------------------------------------------23 第六章施工环境保护------------------------- 25第七章施工管理---------------------------- 26第一节施工管理制度------------------------------- 26 第二节技术管理制度------------------------------- 28第三节安全技术与文明施工-----------------------------------30 第八章主要经济技术指标--------------------------------- 31 第九章附件附图一：井身结构示意图附表一：水质分析报告附表二：成井井管、滤水管排列表附表三：抽水试验记录表第一章前言地热井设计深度1000米，井口出水温度以满足并达到温泉洗浴需要，井口出水温度应不低于45摄氏度，每小时出水量保证在50~100米3之间，含砂量不超过万分之一。
由于该区域尚无地热井施工先例，地层分布情况及地热源赋存情况尚不明确，为论证地热井施工的可行性，拟在地热井施工处先施工一口探测孔，以探明地层分布情况及地热源性质、深度及水温状况，为地热井设计和施工提供依据。
第二章概述第一节自然地理与交通概况设计井区位于×××与××之间，地形属低山丘陵地区，平均海拔标高为360~406.3米，相对高差为46.3米，自然坡度一般在30~45度之间。
该区属亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛，温和湿润，年平均气温14.2度，自然资源十分丰富，植被发育，森林覆盖率高达64％，以毛竹、杉木、杂草为主，中小河流众多，水资源较丰富。
境内交通较便利，××—××高速公路横贯其中，××铁路可直达×××市新城区--××。
第二节区域水文和地热地质条件区内水系发育，溪河密布，溪流蜿蜒曲折，属禾水河一级支流拿山河流域，主要河流为拿山河一级支流。
区内地表径流量变化较大，年平均径流量1.5~12.1米3/秒，年平均降雨量1885毫米，3~8月属雨季（丰水期），11、12、1月属枯季（枯水期），降雨量占3~8月年平均降雨量的70.8%，其中尤以5、6月为甚。
区内水文地质条件较为简单，地下水类型以基岩裂隙水为主，主要赋存在风化裂隙和构造裂隙中，含水量贫乏~中等，地下水泉流量0.1~1.0米3/秒，基岩裂隙水稳定水位埋深约在7.6米左右。
近年来，通过遥感卫星照片发现该区域存在地热异常现象，这也是本次地热钻井工程施工的主要原因之一。
第三节地质构造和地层概况1、地质构造×××地质构造属前震旦纪与震旦纪之间的吕梁运动兴起，距今约32亿年。
主要地层构成为古生代前泥盆系变质岩，中泥盆系、中上泥盆系、石炭系的海陆交替砂页岩和泥质的不纯石灰岩，以及中生代侏罗纪的湖相沉积。
该区区域构造上地处××——××北东向向斜中段核部（该向斜从××始由北东转为北东东50°~70°），区域断裂构造发育，尤其是北东向断裂构造延伸长，规模大。
2、地层概况区内自上而下依次出露地层有：第四系（Q）：以亚砂土、砂砾石等冲积层或亚砂土、岩石碎块等残坡积层为主。
石炭系下统大塘组（C1d）上部以灰岩、生物碎屑灰岩、白云质灰岩为主，常夹薄层泥灰岩或钙质页岩，中部以石英粉砂岩为主夹粉砂岩，下部为粉砂岩夹泥质灰岩。
岩石胶结紧密、坚硬。
泥盆系上统锡矿山组（D3x）上部为中-巨厚层状石英砂岩夹页岩、炭质页岩及铁矿层，下部上为砂岩、页岩夹泥灰岩及铁矿层，下为泥灰岩、砂质页岩、夹石英砂岩。
胶结紧密，坚硬，中等裂隙发育。
奥陶系中统龙溪组(O2l)主要有含燧石结核及条带的白云质灰岩、角砾泥灰岩、泥灰岩及泥质灰岩，并含火山岩系。
动物群早期以笔石、鹦鹉螺类最重要，寒武系牛角河群（∈1nj）上部主要为灰色、深灰色厚层状变余杂砂岩、长石砂岩，灰色、灰黑色厚层变余沉凝灰岩及深灰、灰绿色粉砂质板岩、千枚状板岩等常含硅质、磷质结核下部为深灰、灰黑色厚层状变余沉凝灰岩及含炭硅质板岩，夹变余玻屑凝灰砂岩、粉砂质板岩、炭质板岩及含炭硅质岩,含菱铁矿结核。
胶结紧密，坚硬。
加里东期花岗岩：以中粒斑状花岗岩及花岗闪长岩为主，浅部半风化，深部节理裂隙不发育，等粒结构为主。
第三章钻井设备第一节钻井设备与配套（一）、主要设备选型配套见下表：（二）、主要设备基本参数第二节钻井设备的布设安装一、机台地基修建施工现场总面积应不小于50m×30 m，钻塔安装地基应根据地层情况确定，以防止施工中钻塔出现下沉：1、如为松散地层，必须浇筑水泥地基，水泥地基用料要求为：规格：石料（4~6毫米）、砂（粗砂）、水泥（500标号）比例：水泥：砂：石料=1:2:32、如为坚硬地层，可直接在平整好的地面上安放钻塔方木。
二、机场布置图三、钻机安装将钻机座在地梁方木之上，使转盘中心和钻塔天梁中心相重合，然后用M24双头螺栓将钻机和地梁固定，并用水平尺调平，做到周正水平，确保天车、滑轮、转盘中心三点成一线。
钻塔竖起后，四面要用14毫米的防风绳固定，风绳与地面的夹角不大于45°，绷绳两端连接处均应用2个绳卡紧固，起降钻塔用的地锚管可用坚硬圆木或方木，规格为2500×300×300毫米，埋深不小于1.5米。
四、泥浆泵与高压循环管路根据需要将泥浆泵安装于合适位置，修建泥浆池两个，体积各为20m3及50m3。
泥浆循环槽的长度不短于30米，坡度为1/100--1/80。
泥浆泵离钻机较远时，应用钢管加工高压管路（钢管壁厚不小于8毫米的无缝管），用法兰连接至钻机附近与高压管连接，泥浆泵出水口处应安装高压阀门和回水阀门，并间隔一定距离。
第三节、井场动力解决方案由于施工场地位于山区，电力供应不太方便，为保证施工顺利进行，除宿舍生活用电采用外接电源外，现场生产用电一律采用自配柴油机或柴油发电机组进行提供，具体配置如下：第四章钻井与成井工艺第一节、钻井结构与套管程序一、钻井结构一开：孔深0-20米，孔径￠444.5mm(17 1/2in)二开：孔深20-300米，孔径￠311.1mm(12 1/4in)三开：孔深300-850米，孔径￠215.9mm(8 1/2in)四开：孔深850-1000米，孔径￠150mm(5 7/8in)二、套管程序0-20米：下入￠339.7 ×8.38mm (13 ⅜ in)无缝钢管做为井口管0-250米，下入￠244.5 ×8.94mm (9 ⅝in)无缝钢管做为泵室管250-850米，下入￠177.8×6.91mm (7in) 无缝钢管做为井管及滤水管850-1000米，裸孔，用作沉淀孔套管连接方式采用管箍焊接。
筛管采用￠177.8×6.91mm (7in) 无缝钢管加工成割缝式滤水管。
三、钻孔及套管结构详见井身结构示意图（附图一）第二节、钻井工艺一、钻进工艺流程二、钻进方法1、一开钻具组合：￠444.5mm三牙轮钢齿钻头+￠178钻铤+￠146钻铤+四方立轴开孔钻具必须做到垂直，符合刚直要求，孔底压力不超过钻铤总重量的三分之二，尽可能采用一速钻进，做到轻压慢转，保证钻孔的垂直度，穿越表土及第四系风化层进入完整基岩后，及时下入￠339.7毫米表层套管进行护孔，表层套管应用水泥固定。
2、二开钻具组合：￠311.1mm三牙轮镶齿钻头+￠178钻铤+￠146钻铤+￠114API钻杆+四方立轴，钻进参数：孔底压力：50-80KN转数： 84-140r/min冲洗液量：600-800L/min钻进到指定层位后，下入￠244.5毫米置泵套管，并按规范要求对套管进行固井作业。
3、三开钻具组合：￠215.9mm三牙轮镶齿钻头+￠178钻铤+￠146钻铤+￠114API钻杆+四方立轴，钻进参数：孔底压力：80-100KN转数： 84-140r/min冲洗液量：大于800L/min4、四开钻具组合：￠152mm三牙轮镶齿钻头 +￠146钻铤+￠114 API钻杆+四方立轴，钻进参数：孔底压力：80KN转数： 84-140r/min冲洗液量：大于800Ｌ/min第三节、钻井综合技术措施一、钻头选择根据地层岩性合理选用钻头类型，一般在上部松软地层（可钻性级值小于5级），宜选用铣齿钻头；在深井段地层（可钻性级值大于5），宜选用镶齿钻头；在易井斜地层，选用牙轮偏移量小、无保径齿及齿多而短的牙轮钻头。